热门试卷

光电计时器的实验简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B，其宽度m，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带理想连接，今将挡光效果好，宽度为d=m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动。物块A、B与传送带间的动摩擦因数，质量mA=mB=1kg。开始时在A、B间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开A、B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为。取g=10 m/s2，试求：

（1）弹簧储存的弹性势能Ep；

（2）物块B沿传送带向右滑动的最大距离sm；

（3）物块B滑回水平面MN的速度大小v′B；

（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P至少必须对A做多少功，才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出。并求此过程中，滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能。

        光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

        利用如图乙所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能，图中木板固定在水平面上，木板的左端固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2 s和5.0×10-2 s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。

（1）读出滑块的宽度d=____________cm；

（2）滑块通过光电门1的速度v1= ____________m/s，滑动通过光电门2的速度v2= ____________m/s；

（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L，已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数表达式为________________（用以下量v1、v2、g、L表示）；

（4）若用米尺测量出滑块初始位置到光电门2的距离为S，为测量被压缩弹簧的弹性势能，还需测量的物理量是________________________（说明其含义，并指明代表物理量的字母），被压缩弹簧的弹性势能可表示为_______________（各量均用字母表示）。

一名同学设计了一个“探究橡皮筋的弹性势能与拉长量之间的关系”的实验．将一块长木板放在桌面上调至水平，将橡皮筋的一端固定在墙上，另一端被静止的小车水平拉长了d ，小车释放后沿长木板运动，带动穿过打点计时器的纸带（如图所示）．打点计时器电源的频率为50Hz ，实验共做了三次，每次小车由静止开始运动的位置不同（即橡皮筋的拉长量d 不同），分别打出纸带的局部如图所示（图中下面的是刻度尺）

(1)根据纸带数据完成下面表格：  

(2)(已知物体的动能，物体的动能由弹性势能转化而来)橡皮筋的弹性势能Ep与橡皮筋的拉长量d之间的函数关系式是Ep=____。  

(3)要减少实验误差，该设计可改进的措施是:_____。

在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0. 10 m，力F做功 2.5 J．此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图所示，求：

（1）在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量．

（2）弹簧的劲度系数（g取10 N/kg）.